绕制变压器的计算公式

  要绕制一个普通的电源变压器可通过以下四个步骤来进行：第一步先由吧变压器的功率P来确定铁芯截面积S的大小S=1.25√P其中P的单位为伏安S为平方厘米。式中的系数是根硅钢片的好坏或者功率的大小而定的上式中系数1.25是对一般质量的硅钢片而言的，即饱和磁通密度在10000高斯范围内，B为10000高斯以上的是好的硅钢片，系数可取小些差的黑铁片B=6000高斯系数可取2。或者根据功率大小而定，一般50伏安以下系数取1.5-2，500伏安以下的系数取1.25,  1000伏安以下系数取1-1.25。第二步∶截面积S求出后，再求每伏圈数N。N=4.5×10^5/B×S式中B的单位为高斯。第三步∶由导线所流过电流的大小，可用下列公式来计算导线直径d，查表2-2
d=√I/J式中d的单位是毫米I是导线上流过电流大小单位为安，J是                                              表2 -2

漆包线线经mm	电流密度2.5A/m㎡	漆包线线经mm	电流密度2.5A/m㎡
0.05	0.005	0.51	0.50
0.06	0.007	0.53	0.55
0.08	0.013	0.55	0.60
0.09	0.016	0.57	0.637
0.10	0.020	0.59	0.682
0.11	0.024	0.62	0.753
0.112	0.030	0.64	0.80
0.113	0.033	0.67	0.883
0.114	0.039	0.69	0.935
0.15	0.044	0.72	1.05
0.16	0.050	0.80	1.26
0.17	0.057	0.90	1.59
0.18	0.064	1.04	2.12
0.19	0.071	1.20	2.90
0.20	0.074	1.40	3.85
0.21	0.087	1.62	5.14
0.23	0.105
0.25	0.122
0.27	0.143
0.29	0.165
0.31	0.187
0.33	0.212
0.35	0.242
0.38	0.284
0.41	0.325
0.44	0.375
0.47	0.433
0.49	0.47

电流密度。它取的数值与变压器使用条件.功率大小有关。一般100伏
安以下连续使用的变压器取2.5A /平方毫米，100伏安以上取2A /平方毫米高压油渌式变压器可取4 -5A /平方毫米。第四步∶核算铁芯窗口
是否能容纳所有绕组。核算时要知道层间和绕组间绝缘层厚度，带绝缘的导线的直径等。绕制线圈的框架长度等于铁芯窗口高度，因为在线圈框架两端约有5%不绕线，所以框架有效长度是铁芯窗口高度的0.9倍。根据框架的有效长度及每个线圈所用导线直径，线圈匝数及绝缘衬纸厚度，就可求出每个线圈厚度，再计算总的厚度，它必须小于铁芯窗口宽度。
下面举个例子来说明上述公式的运用。列∶要绕一只36伏安的电源变压器，初级220伏，次级110伏求铁芯截面积和圈数。
解∶第一步由公式求铁芯面积S
                              S=1.25√36=7.5平方厘米
                   第二步再由公式求每伏圈数N(B=9000高斯)
                              N=4.5×10^5 /9000×7.5=6.7圈/伏
                              初级220伏的线圈N1=220×6.7=1474圈
           在算次级线圈时，要考虑到变压器的漏感及线圈的铜阻       故必须加5%的余量，即计   算次级圈数时要乘1.05。
                              次级110伏的线圈数N2=110×6.7×1.05=774圈。
                   第三步由电流求线径。初级的电流为I1=36 /220=0.164安查表                   知须用线径为0.29毫米的漆包线。
                               次级的电流为I2=36 /110=0.327安，查表知须用线径为
                               0.44毫米的漆包线。也可以通过公式1.13√I /J算出线
                               径。

    在绕制变压器时，变压器的质量跟所用的硅钢片的质量有很大关系。硅钢片的质量好坏通常用磁通密度B来表示，单位是高斯。好的硅钢片B可达10000高斯以上，差的硅钢片只有6000高斯。好硅钢片看上去晶粒多，片子薄，且质脆，断面曲折；差的硅钢片看上去带深黑色的，片子也厚，韧性，断面平直。表2-3列出我国常用两种标准铁芯。
设计一只晶体管电视机（或者晶体管示波器）的电源变压器，共电220伏，次级分为四组，要求N2 U2=6.3伏I2=0.6安; N3 U3=15伏I3=0.14安;N4 U4=120伏I4=0.03安;N5 U5=1100伏I5=0.003安; 算出铁芯截面积，各组应绕圈数线径。
              第一步可计算变压器功率以便确定铁芯截面积输出总功率。
                             P2=U2I2﹢U3 I3﹢U4 I4﹢U5 I5
                             =6.3×0.6﹢15×0.14﹢120×0.03        ﹢1100×0.003
                             =3.78﹢2.10﹢3.6﹢3.3
                             =13伏安
               考虑到变压器的损耗初级功率P1=P2/n，其中效率n=0.7-0.9，一般功率大的n大些，反之小些，本例取0.8。
               所以P1=13/0.8≈16.5伏安。所需铁芯截面积 S=1.5√P1 =1.5√16.5=6.1平方厘米。考虑到些变压器绕组较多，且需用高绝缘及两层静电屏蔽应采用窗口面积大的铁芯，同时适当增大截面积S借以减少每伏圈数。现选用表                                                                                               表2-3                                                                                file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

硅钢片	铁芯尺寸						标准化叠厚b						窗口面积
型号	L	H	h	c	a	e							平方厘米
GEI-10	36	31	18	6.5	10	6.5	12.5	15	17.5	20			1.17
GEI-12	44	38	22	8	12	8	15	18	21	24			1.76
GEI-14	50	43	25	9	14	9	18	21	24	28			2.25
GEI-16	56	48	28	10	16	10	20	24	28	32			2.8
GEI-19	67	57.5	33.5	12	19	12	24	28	32	38			4.02
GEI-22	78	67	39	14	22	14	28	33	38	44			5.46
GEI-26	94	81	47	17	26	17	33	39	45	52			7.99
GEI-30	106	91	53	19	30	19	38	45	56	60			10.07
GEI-35	123	105	61.5	22	35	22	44	52	60	70			13.52
GEI-40	144	124	72	26	40	26	50	60	70	80			18.7
KEI-10	40	35	25	10	10	5	8	10	12	16	20	25	2.3
KEI-12	48	42	30	12	12	6	10	12	16	20	25	32	3.6
KEI-16	64	56	40	16	16	8	12	16	20	25	32	40	6.4
KEI-20	80	70	50	20	20	10	16	20	25	32	40	50	10
KEI-25	100	87.5	62.5	25	25	12.5	20	25	32	40	50	63	15.62
KEI-32	128	112	80	32	32	16	35	32	40	50	63	80	25.6

中GEI-26标准铁芯，中心宽为26选标准化叠 厚b为33，截面积为2.6×3.3=8.6大于6.1平方厘米
        第二步：线圈圈数的计算，母伏圈数。

                                      N=4.5×10^5/10000×8.6=5.24圈/伏，这里铁芯采用冷轧硅钢片因此B可取10000。

                                      初级绕组圈数:

                                      N1=220×5.24=1150圈，计算次级绕组圈数时，考虑变压器漏感和导线铜损须加5%佘量，绕组   

                                                                                         N5线细圈数多须加10%。
                                      N2=6.3伏×5.24×1.05=35圈;
                                      N3=15伏×5.24×1.05=83圈;
                                      N4=120伏×5.24×1.05=660圈;
                                      N5=(1100伏减去120伏) ×1.10=5640圈。
                     第三步: 由电流求线径，初级线径，
                                      I1=P1/U1=16.5/220=0.075安，查表2-2须用0.2mm的漆包线，现选用0.21mm的漆包线。
                                      次级I2=0.6安查表须用0.55mm漆包线
                                      I3=0.14安查表须用0.27 mm漆包线
                                      I4=0.03安查表须用0.12 mm漆包线
                                      I5=0.003安查表须用0.05 mm漆包线考虑绕线强度选用0.1mm漆包线。

                   式中符合√表示平方根，/表示分号